本書旨在引領讀者對工業(yè)機器人由淺入深地進行認識與操作。書中以應用較為廣泛的ABB工業(yè)機器人為對象,結(jié)合實際工程應用案例,通過對機器人本體認知、安裝與示教器基本操作,逐漸過渡到工業(yè)機器人典型工作站的應用。書中內(nèi)容結(jié)合工程應用需要,盡量體現(xiàn)國內(nèi)外近年來在機器人前沿技術和實際應用方面的先進經(jīng)驗,內(nèi)容囊括了ABB機器人安裝與示教器使用、RobotStudio離線編程軟件基礎入門、ABB工業(yè)機器人自動控制、ABB工業(yè)機器人典型工作站應用案例分析,使讀者對ABB工業(yè)機器人及其作業(yè)示教的操作應用有一個較為全面及詳實的掌握。為了便于廣大教師開展教學工作,本書配有內(nèi)容豐富的多媒體課件、思考與練習題答案,讀者可發(fā)送郵件至:goodtextbook@126.com免費索取。
全書深入淺出,貼近現(xiàn)場應用,既可作為普通高校和高職院校機電一體化、工業(yè)機器人及電氣自動化等相關專業(yè)的教材,又可作為工業(yè)機器人應用的專業(yè)培訓機構(gòu)教學用書,同時可供從事工業(yè)機器人操作與示教的相關技術人員參考。
工業(yè)機器人是最典型的機電一體化設備,技術附加值高,應用范圍廣。目前,工業(yè)機器人已廣泛應用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領域中。在工業(yè)生產(chǎn)中,弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及搬運機器人等都已被大量采用,并且從傳統(tǒng)的制造領域向非制造領域延伸——如采礦機器人、建筑業(yè)機器人,以及水電系統(tǒng)中用于維護維修的機器人等。在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、生活服務等領域,工業(yè)機器人的應用也越來越多。它作為先進制造業(yè)的支撐技術和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè),工業(yè)機器人將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。國外專家預測,機器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計算機之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術產(chǎn)業(yè)。
工業(yè)機器人不同于普通機電設備,它是綜合了當代機構(gòu)運動學與動力學、精密機械設計等技術而發(fā)展起來的產(chǎn)物,是典型的機電一體化產(chǎn)品。工業(yè)機器人由操作機和控制器兩大部分組成。單靠簡單的手段、常規(guī)的工具不能進行工業(yè)機器人操作及故障診斷,企業(yè)需要綜合素質(zhì)較高的員工。如何實行熟練操作、狀態(tài)維修,提高應用、維護、管理的效率與水平,推廣現(xiàn)代化設備管理,推行工業(yè)機器人運行使用的順暢、高效、安全,這些都是企業(yè)所要面臨的新任務。
高等職業(yè)院校要面向企業(yè)崗位實際需求,提高職業(yè)教育質(zhì)量,培養(yǎng)理論知識與實踐能力兼?zhèn)涞墓I(yè)機器人專業(yè)技術人才,為企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的后備員工,以解決企業(yè)工業(yè)機器人應用中的調(diào)試與操作的“瓶頸”問題,這是國內(nèi)職業(yè)教育及培訓的重要任務。
本書正是針對這一重任,嚴格遵循行業(yè)標準與職業(yè)規(guī)范,遵照技術技能人才培養(yǎng)規(guī)律,以實際應用能力培養(yǎng)為核心,以工作任務為主線,選用全球機器人巨頭ABB公司的工業(yè)機器人為教學對象,結(jié)合典型案例,引領讀者對工業(yè)機器人由淺入深地進行學習與操作,為培養(yǎng)“強基礎、善應用、勇創(chuàng)新”的高素質(zhì)機器人技術人才服務。本書編委由教學經(jīng)驗豐富的高校教師與一線企業(yè)專家組成,在編寫時,編者兼顧工業(yè)機器人操作人員的培訓與資格認證,力求使本書內(nèi)容貼近實際,務實,創(chuàng)新。
本書編寫出發(fā)點是基于工業(yè)機器人的操作與實際應用,通過工作項目與任務的教學方法,介紹工業(yè)機器人基本知識、安裝與調(diào)試、離線軟件入門、典型應用案例分析等內(nèi)容。全書將學做一體的科學職業(yè)技能培養(yǎng)思想貫穿始終,共6個項目,25個任務,讓學生通過實訓任務全面掌握工業(yè)機器人的基本知識與操作要領。
本書由天津中德應用技術大學邵欣博士(副教授)與天津七所高科技有限公司機器人工程部胡敏主任(高級工程師)共同主編,天津七所高科技有限公司總工程師張海勇?lián)沃鲗。參加編寫的人員包括:天津中德應用技術大學邵欣(項目一~項目三,約17萬字)、王峰(項目四中任務一~任務三,約4萬字)、馬曉明(項目五中任務一~任務四,約6萬字)、李云龍(項目六中任務二~任務四,約7萬字),天津七所高科技有限公司胡敏(項目四中任務四、項目五中任務五、項目六中任務一,約6萬字)。
編纂期間,編委參考了同類書籍、教材和網(wǎng)絡資料,并且獲得了上海ABB工程有限公司中國區(qū)校企合作項目經(jīng)理葉暉的大力支持,于此處表示真誠感謝!
由于作者水平有限,書中疏漏之處萬望廣大讀者朋友斧正指點。
編 者
2016年5月
項目一 認識工業(yè)機器人1
任務一 工業(yè)機器人分類與應用1
任務二 工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)與主要參數(shù)6
任務三 認識ABB工業(yè)機器人22
任務四 認識更多工業(yè)機器人30
項目二 ABB工業(yè)機器人安裝與示教操作39
任務一 機器人操作安全規(guī)范39
任務二 工業(yè)機器人在作業(yè)單元中的安裝44
任務三 示教單元控制工業(yè)機器人的簡單運動49
任務四 坐標系建立及標定57
項目三 ABB工業(yè)機器人離線編程73
任務一 RobotStudio軟件安裝73
任務二 基本工作站建立及系統(tǒng)生成80
任務三 虛擬示教器基本使用88
任務四 簡單自動程序編制及仿真93
項目四 工業(yè)機器人運動軌跡規(guī)劃101
任務一 軌跡規(guī)劃問題與性能指標101
任務二 常用機器人路徑控制方式107
任務三 機器人運動軌跡規(guī)劃基本方法113
任務四 機器人軌跡規(guī)劃實例123
項目五 ABB工業(yè)機器人自動控制132
任務一 程序數(shù)據(jù)建立132
任務二 RAPID程序創(chuàng)建142
任務三 直線運動控制152
任務四 圓弧運動控制166
任務五 通信接口的建立與連接170
項目六 工業(yè)機器人典型工作站應用181
任務一 搬運工業(yè)機器人在生產(chǎn)線中的應用181
任務二 碼垛工業(yè)機器人應用198
任務三 弧焊工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)中的應用216
任務四 并聯(lián)工業(yè)機器人在分揀生產(chǎn)中的應用233
參考文獻242